Johdatus Tundishiin

1850-luvulta lähtien, Bessemer-muuntimien ja -uunien ilmaantumisen sekä laajamittaisen terästuotannon nousun myötä, ihmisen sivilisaation kehitys on kiihtynyt merkittävästi. Erityisesti 1900-luvulta lähtien terästeollisuuden voimakkaasta kehityksestä on tullut tärkeä aineellinen perusta globaalin talouden ja sosiaalisen sivilisaation kehitykselle. Teräs on ennakoitavissa olevassa ajassa edelleen erittäin tärkeä materiaali maailmassa, ja sen kattava erinomainen suorituskyky tekee siitä korvaamattoman materiaalin suurilla perustoimialoilla ja infrastruktuurilla. Teräs kilpailukykyisin hinnoin ja korkealla raaka-ainevarannollaan, helpolla louhinnalla, prosessoinnilla ja hyvällä kierrätettävyydellä on jatkossakin tärkein globaali perusraaka-aine.
Terästeollisuuden kehitysprosessissa sen perusperiaatteissa ei ole tapahtunut olennaisia ​​muutoksia, mutta terästuotantoprosessin kunkin prosessin teknologisessa muodostumisessa sekä suunnittelun koostumuksessa ja konnotaatiossa on tapahtunut merkittäviä muutoksia, jotka ovat johtaneet syvällisiin muutoksiin teräksen tuotantoprosessissa. terästehtaiden rakennetapa ja valmistusprosessi.
Terästeollisuuden vallankumouksen symbolina 1950-luvulla kehitettiin jatkuvavalutekniikka, jolle on ominaista nopea prosessinopeus, keskittyneet investoinnit ja jatkuvasti kehittyvä tekniikka. Vuonna 1970 maailmanlaajuinen jatkuvavalusuhde oli vain 5,6 prosenttia, mutta vuoteen 1990 mennessä jatkuva valusuhde oli saavuttanut 62,4 prosenttia, ja joissakin teollisuusmaissa jatkuvavalusuhde oli yli 95 prosenttia. Viime vuosina monet teräksenvalmistuslaitokset maailmassa ovat korvanneet muottivalun täydellä jatkuvalla valutuotannolla. Vuoteen 1994 mennessä 24 maata oli saavuttanut täyden jatkuvan valun.
Perinteiseen muottivaluon verrattuna jatkuvan valun etuna on parantaa metallin saantoa ja vähentää energiankulutusta, kun taas metalliresurssien ja energian kulutuksen vähentäminen on kestävän kehityksen vaatimusten mukaista. Täysi jatkuvan valun käyttöönotto yksinkertaistaa teräksen valmistusprosessia, lyhentää prosessia ja parantaa merkittävästi tuotannon tehokkuutta. Väliallas on teräksenvalmistusprosessin välissä oleva linkki, ja se on siirtymäkohta jaksoittaisesta toiminnasta jatkuvaan käyttöön. Väliallas on metallurgisena reaktorina tärkeä lenkki teräksen tuotannon ja laadun parantamisessa. Välialtaan roolia ei voida jättää huomiotta, olipa se sitten jatkuvan valun sujuvassa toiminnassa tai sen varmistamisessa, että sulan teräksen laatu vastaa tarpeita. Yleisesti uskotaan, että väliastialla on seuraavat tehtävät:
1. Ohjausvaikutus. Monivirtaisissa jatkuvavalukoneissa teräsneste jaetaan monisuuttimella.
2. Jatkuva kaatovaikutus. Usean uunin jatkuvan valun aikana välialtaassa varastoitu teräsneste toimii siltana teräsrummun vaihdossa.
3. Dekompressiovaikutus. Terästynnyrin sisällä olevan nestepinnan korkeus on 5-6m, ja siinä on suuri iskuvoima ja merkittäviä muutoksia valuprosessin aikana. Nestepinnan korkeus valualtaassa on matalampi kuin kauhan ja vaihtelu on paljon pienempi. Siksi sitä voidaan käyttää stabiloimaan teräksen valuprosessia ja vähentämään teräsvirtauksen eroosiota muotin jähmettyneessä kuoressa.
4. Suojaava vaikutus. Peitämällä välialtaan nestepinta peittoaineella, pitkällä suuttimella ja muilla suojalaitteilla, välialtaassa oleva teräsneste vähenee ulkoisilta saasteilta.
5. Poista epäpuhtaudet. Välialtaalla, joka on viimeinen tulenkestävän materiaalin säiliö, joka kulkee läpi ennen sulan teräksen jähmettymistä, on tärkeä vaikutus teräksen laatuun. Ei-metalliset sulkeumat pitäisi olla mahdollista sulkea pois teräksestä sen ollessa nestemäisessä tilassa.
Rooleja, jotka valusan metallurgian tutkimuksella tulisi olla:
1. Paranna sulan teräksen virtausolosuhteita ja poista ei-metalliset sulkeumat mahdollisimman paljon teräksestä; Tämä on estämään oikosulkuvirtausta, vähentämään kuolleita vyöhykkeitä, parantamaan virtaussuuntaa ja lisäämään sulan teräksen viipymäaikaa.
2. Säädä sulan teräksen lämpötila hyvin ja lisää tarvittaessa lämmitystoimenpiteitä, jotta sulan teräksen tulistusaste pysyy vakaana.
3. Sopivan vuorauksen tulenkestävän materiaalin ja sulan allaspäällystysaineen valitseminen ei ainoastaan ​​vähennä lämpöhäviötä, vaan myös helpottaa sulkeumien imeytymistä, erottumista ja nousua.
Laskennallinen virtausdynamiikka on erittäin tehokas menetelmä erilaisten virtauskenttien tutkimiseen. Välialtaan metallurgian ominaisuus on suorittaa erilaisia ​​metallurgisia prosesseja sulassa teräsvirtauksessa, joten välialtaan virtauskenttä voidaan ratkaista laskennallisen nestedynamiikan menetelmällä. Välialtaan monimutkaisen rakenteen vuoksi kaksiulotteisten virtauskenttälaskelmien aikaista käyttöä lukuun ottamatta käytetään enimmäkseen kolmiulotteisia virtauskenttälaskelmia. He Youduo teki aiemmin tutkimusta kolmiulotteisesta virtauskentän laskennasta ja käytti laskentaohjelmaansa laskeakseen erilaisten sulan terästen virtausominaisuudet ja vaikutustekijät valuastiassa. Xiao Zeqiang et ai. hyödynsivät pitkäaikaisia ​​tutkimussaavutuksiaan argonpuhalletun sulan teräksen virtauksesta kauhassa ja laskettiin myös erilaisia ​​virtauskenttiä valuastiassa. He kiinnittivät myös varhaisessa vaiheessa huomiota ei-isotermisten virtauskenttien tutkimukseen valualtaassa, huomauttivat, että luonnollisen konvektion vaikutusta ei voida jättää huomiotta, ja suorittivat kokeellisen todentamisen vesimallilla. Laskennallisesta nestedynamiikan menetelmästä on tullut väliastian metallurgisen analyysin pääväline. Tietokonelaitteistojen ja -ohjelmistojen nopean kehityksen myötä laskennallista virtausdynamiikkaa käytetään laajemmin metallurgisessa tieteessä ja tekniikassa.